便攜式升降桌設(shè)計

便攜式升降桌設(shè)計廖建敏;帥玉妹【摘要】針對由于家庭成員個體身高的差異所要求達到舒適度的桌身高度不同，設(shè)計了一款便攜式升降桌。本升降桌的升降功能是利用絲桿與螺母組成的螺旋副和組合機構(gòu)來實現(xiàn)的。其整體結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，符合現(xiàn)代人群的要求?！酒诳Q】《科技風(fēng)》【年(卷)，期】2012(000)014【總頁數(shù)】2頁(P21-21,23)【關(guān)鍵詞】升降;螺旋副;組合機構(gòu)【作者】廖建敏帥玉妹【作者單位】長江大學(xué)機械工程學(xué)院，湖北荊州434000;長江大學(xué)機械工程學(xué)院，湖北荊州434000【正文語種】中文隨著家庭物質(zhì)條件的改善，追求生活享受已成為一種趨勢。如今市場上各種家具如雨后春筍般不斷涌現(xiàn)，他們所展現(xiàn)的功能都獨具一格，滿足現(xiàn)代人們生活舒適度要求。就市場上所出現(xiàn)的升降桌而言，目前常見的多用于學(xué)習(xí)，辦公，和上網(wǎng)等方面，其升降方式一般分為：電動，手動，液動，氣動，液壓等。就現(xiàn)在市場所出現(xiàn)的手動升降式，需要用手施加一定的力來提拉某些按鈕來達到升高的目標(biāo)，而且，所升高度有限，其桌面高度固定采用的時增大擠壓力提高摩擦形式，目前一些網(wǎng)上所出售的大多類似產(chǎn)品做工普通、形單影只，很容易倒。常見是那種中間一根立柱，底盤桌面窄小。電動升降桌此類桌子有單柱和雙柱形式，升降方式有手控和遙控兩種方式，現(xiàn)國內(nèi)生產(chǎn)此產(chǎn)品的產(chǎn)家主要是榻榻米，此產(chǎn)品價格不菲，單雙柱價位都在兩三千以內(nèi)，國外同內(nèi)產(chǎn)品價格更高。對于仍以二三線城市居多的中國來說，此產(chǎn)品并不太適合，且該產(chǎn)品更多適用于辦公場所，與家庭生活并不匹配。對于由氣動，液動控制的升降桌國內(nèi)很少有產(chǎn)家生產(chǎn)且在價格更高，但在技術(shù)上國內(nèi)已取得一定的進步，譬如01274078.0號實用型專利設(shè)計通過安裝升降氣壓棒來手動調(diào)節(jié)高度，但上述設(shè)計往往需要好幾次才能達到滿意高度，不同的使用者都需要站起來調(diào)節(jié)，費時費力?；谑袌錾纤霈F(xiàn)產(chǎn)品的不足，為了滿足家庭更多成員的使用，本文設(shè)計此便攜式升降桌。該便攜式升降桌其整體組成有右柵板、連桿、動力裝置、V型架、左背板、支撐桿件、桌面板、左柵板、凸輪滾子、右背板。產(chǎn)品設(shè)計采用對稱結(jié)構(gòu)，保證了整個桌身的平穩(wěn)。支撐桿件的受力采用了平面凸輪結(jié)構(gòu)，使支撐桿只受豎直方向的力。保證了力之間的傳遞效率。對于凸輪滾子運動的調(diào)節(jié)，是由連桿機構(gòu)來完成。旋轉(zhuǎn)手輪，帶動絲桿螺旋傳動，從而保證了絲桿螺母的直移運動。螺母的上下運動帶動其左右兩邊的連桿和V型架發(fā)生相應(yīng)的轉(zhuǎn)動，使與V型架相連接的凸輪滾子饒其固定點做圓周運動。滾子在做圓周運動也伴隨著上升和下降，使其支撐桿件也做相應(yīng)的運動。整個設(shè)計如圖1所示，桌面和左右柵板使用合頁鉸接，背板和柵板之間也有鉸接形式，使整個桌子具有可折疊式。該升降裝置是由平面機構(gòu)來實現(xiàn)的，機構(gòu)對稱布置于背板上，圖2所示為某一邊的機構(gòu)簡圖。自由度計算：N=7;Pl=9;Ph=2Thefreedomofdegree=3x7-2x9-2=1符合條件。根據(jù)設(shè)計要求：當(dāng)桌面在最低點時h=110mm,Lo=600mm,Mo=495mm,連桿保持水平狀態(tài)，絲桿螺母距地面高度為a=400mm,V型架支點到地面距離V0=110mm，此時03=0，當(dāng)桌面在最高點時h=500mm，絲桿螺母距地面高度為a1=60mm,00=70。可得如下等式：可得：l1=390mm,l2=270mm,l3=210mm。為了能在承受較大重力作用下也能自由達到良好的升降效果，設(shè)計采用了螺旋傳動，這樣同時也保證了力的傳遞。在絲桿的選擇上，采用其螺紋升角小于其摩擦角，達到螺紋自鎖的作用，從而固定了桌面的高度，也可以將桌面高度在50cm~90cm范圍內(nèi)調(diào)至任意值，很好滿足不同人群中的使用。在設(shè)計動力裝置，所采用的模式為腳踏式。消除了使用者需要站起來并反復(fù)調(diào)節(jié)來達到合適自己要求的問題，同時腳踏位置與中心點具有很長力臂，降低作用力的大小。其整個裝置模型如圖4所示，在未進行升降動作時，合并腳踏板與落地架。需要調(diào)整高度時，落下腳踏板，將腳放入腳套，左右擺動，因為腳套是具有360度旋轉(zhuǎn)，保證腳套與腳都在同一方向。當(dāng)擺動到左右某一極限位置時，做抬腳動作，使落地架上的套筒方形孔與絲桿方形孔相脫離，并將整個執(zhí)行裝置重新返回到初始位置，重復(fù)上述動作，使桌面升高或下降，最終達到使用者的要求。1）在支撐桿件與背板之間的連接設(shè)計，是采用將支撐桿件與無音抽屜滑軌中滑槽用螺釘固定，滑軌與背板固定形式，這樣支撐桿件的上下移動通過無音抽屜滑軌實現(xiàn)。因為抽屜滑軌內(nèi)部時采用滾珠運動，其產(chǎn)生的摩擦幾乎很少，從而減少了整個裝置運動過程中得摩擦損耗。2）整個桌面的支撐，采用了四個支點進行固定，而在桌面的上升過程中作用點只在支撐桿件的一端，為了減少桌面在承受重物時，支撐桿件所產(chǎn)生側(cè)翻的趨勢，故而在桿件上加上加強筋，減弱上述影響。打開圖4中的得腳踏板，使其與地面平行，將腳放入腳套，并進行左右移動。結(jié)合市場上相應(yīng)產(chǎn)品所出現(xiàn)的一些不足之處和人們對生活的一些追求，設(shè)計了這樣作品--便攜式升降桌。該裝置可以調(diào)節(jié)到使用者最舒適的高度，減緩使用者由于這方面帶來的疲勞。采用絲桿連接，使操作簡單方便，并且省力。材料來源廣泛，加工簡單制作成本